Definicion Clasificacion de Topografia
Definicion Clasificacion de Topografia
Definicion Clasificacion de Topografia
La topografa es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar la posicin de un punto sobre la superficie de la Tierra, tanto en planimetra como en altimetra. El trmino suele aplicarse a reas relativamente pequeas, un area menor a 55 Km2, utilizando la denominacin geodesia cuando se pretende relevar o cubrir espacios mayores. Para eso se utilizan coordenadas que pueden ser dos distancias y una elevacin, o una distancia, una direccin y una elevacin. Los mapas topogrficos muestran la elevacin del terreno sobre el nivel del mar utilizando lneas que conectan los puntos con la misma cota, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsogrfico. BANCO DE NIVEL ; ES UNA REFERENCIA INAMOVIBLE, LA CUAL NOS SERVIRA PARA
Escalas Topografia
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Geometria De Campo
La geometria de campo, como su nombre lo indica es la practica de la rama de las matematicas (la geometria) que estudia las idealizaciones del espacio tales como:planos, poligonos,curvas, superficies, etc
La precisin de las medidas es del orden de la diezmilsima de gonio en ngulos y de milmetros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2 y 5 kilmetros segn el aparato. TEODOLITO, ESTACION TOTAL Y GPS Genricamente se los denomina estaciones totales porque tienen la capacidad de medir ngulos, distancias y niveles, lo cual requera previamente de diversos instrumentos. Estos teodolitos electro-pticos hace tiempo que son una realidad tcnica accesible desde el punto de vista econmico. Su precisin, facilidad de uso y la posibilidad de almacenar la informacin para descargarla despus en programas de CAD ha hecho que desplacen a los teodolitos, que actualmente estn en desuso. Por otra parte, desde hace ya varios aos las estaciones totales se estn viendo desplazadas por el GPS en trabajos topogrficos. Las ventajas del GPS topogrfico con respecto a la estacin total son que, una vez fijada la base en tierra no es necesario ms que una sola persona para tomar los datos, mientras que la estacin requera de dos, el tcnico que manejaba la estacin y el operario que situaba el prisma. Por otra parte, la estacin total exige que exista una lnea visual entre el aparato y el prisma, lo que es innecesario con el GPS. Sin embargo, la mayor precisin de la estacin (pocos milmetros frente a los centmetros del GPS) la hacen todava necesaria para determinados trabajos, como la colocacin de apoyos de neopreno bajo las vigas de los puentes, la colocacin de vainas para hormign postensado, el replanteo de vas frreas, etc.
Los de medicin de angulos rectos Los de mediocion de pendientes Y otros componentes Equipo para la medicin de lneas: Cadena. Las cadenas fueron la herramienta tradicional para la medicin de distancias en general entre 20 o 30 mts. De largo. Cinta de cruceta. Esta hecha de una banda de acero de 6 mm de nacho y se aloja en un marco enrollador abierto de 4 brazos o cruceta. Cintas olongimetras. El estndar britnico sugiere que las logitudes deseables sean 10, 20 o 30 mts. Transito: tipos, manejo y uso. El transito o teodolito se usa para medir ngulos horizontales y verticales. El inventor del termino teodolito fue Leonard Digges y su descripcin del instrumento fue publicado en el siglo XVl por su hijo Thomas. Desde entonces los topgrafos ingleses concentraron su atencin en el desarrollo del instrumento y alrededor de 1785 Ramsden produjo su famoso teodolito telescpico, que en 1787 uso Roy para el primer cierre entre los sistemas de triangulacin ingles y francs. Transito de vernier. Tiene un telescopio que puede girar 360 alrededor de su eje horizotal ( operacin conocida como transito). Por ello se aplica a este instumento el nombre teodolito de transito. El vernier. Para leer el vernier el observador primero advierte la posicin del ndice. El observador ahora ve a lo largo de la escala del vernier hasta que sobre la escala consiga una graduacin que coincida con una graduacin sobre el circulo principal.
Instrumentos modernos. Tiene un colimador vertical que es un sistema visual para observar para abajo que puede colocarse en la aliada o en la base de nivelacin. Cuando la plomada esta dentro de la aliada las observaciones se toman desde dos posiciones.
3. Terminales receptores: Indican la posicin en la que estn; conocidas tambin como Unidades GPS, son las que podemos adquirir en las tiendas especializadas.
Nivel Tipos
Nivel: Tipos, manejo y uso La nivelacion es la operacion requera en la determinacin o en sentidso mas estricto la comparacin de alturas, de puntos sobre la superficie de la tierra. Si se da la serie de alturas con respecto a un plano este se llama datum y en trabajos topogrficos el datum que se usa es el nivel medio del mar ya que ase posible la comparacin internacional de alturas. El equipo bsico que se requiere para la nivelacin es: a) Un instrumento que de una lnea horizontal real (el nivel) b) Un regla bien graduada para leer alturas verticales (la mira vertical o estadal) Adema se necetita equipo que permitalocalizar entre si los puntos nivelados sobre un mapa, plano o seccin. Antes de proceder a una descripcin detallada del equipo y su uso se requiere de unas definicones. Linea de nivel.- Es una lnea de altura constante respecto al nivel medio del mar y puesto que sigue la superficie media de la tierra debe ser una lnea curva. Linea Horizontal.- Es tangente a la lnea del nivel en cualquier punto particular ya que es perpendicular a la direccin de la gravedad en ese punto.
Elementos de un nivel Las caractersticas generales de un nivel convencional son: a) Un telescopio que garantice proporcionar lneas de visual extendidas y corregidas en el plano horizontal. b) Una nivel tubular para garantizar que esas lneas de visual sean realmente horizontales y perpendiculares al plano vertical. NIVEL TUBULAR La longitud de los tuvos varia entre 500 millimetros y 125 milimetros y su seccin longitudinal tiene perfil circular. Cuanto mayor sea el radio de curvatura del tubo mayo es la sensibilidad de la burbuja pues que el desplazamiento de la burbuja puesto que la inclinacin del eje vertical es mas grande. Sin embargo con una corbatura pequea el tiempo que se emplea para equilibrar la burbuja es exesivo. La parte superior del tubo esta graduado de manera simetrica desde el centro. La lneas mas largas representa la posicin de los extremos de la burbuja a una temperatura normalizada. La superficie de las burbujas siempre es horizontal por lo que la lnea tangente aun un punto de la superficie interna del tubo y a la mitad de la burbuja siempre ser horizontal puesto que es paralela al plano que estn sus extremos. Si el tubo de nivel se girta en un plano vertical cuando lla burbuja esta centrada el eje del tubo de la burbuja debe ser horizontal. El espaciamiento de cada graduacin es con frecuencia de 2 milimetrso y el nivel angular de una graduacin por lo general se indica en la superficie misma del tubo. Entonces el movimiento del centro de la burbuja atravez de una divisin podra implicar una rotacin del eje de 20 segundos de arco. DETERMIINACION DE LA SENCIBILIDAD Para determinar la sensibilidad de la burbuija en un instrumento se toma grupos de lecturas sobre una mira colocada a una distancia conveniente digamos 30 metros del instrumento con el centro de la burbuja dezplasado desde el centro de su recorrido tanto como sea posible asia el extremod el objetivo del anteojo y luego asia ell extremo del ocular mediante el uso de los tornillos nivelantes. De esta manera se obtiene la diferencia de alturas sobre la mira y se divide entre la distancia para determinar el ngulo que a girado la lnea de visual. El centro de la burbuja devio tener el mismo movimiento el cual se deduce mediante las posiciones de ambos extemos de la burbuja con respecto a la graduacin del tubo. TELESCOPIO TOPOGRAFICO El trelecopio de tipo kepler es uno que se utiliza en topografa; en esencia consta de 2 lentes convecsas montadas de manera que sus ejes principales se encuentren sobre la
misma lnea para formar el eje ptico del instrumento. La lente convergente del objetivo forma una imagen real cuyos rayos pasan al opular donde se refractan de nuevo y forman una imagen virtual a cierta distancia conveniente frente al ojo del observador. Reticula. Para proporcionar lineas de referencia horizontal y vertical en el telescopio se inserta una reticula en enfrente del ocular en un plano de 90 al eje ptico. Existen varios tipos de retculas sin embargo la mas comn hoy en dia es una placa dellgada de vidrio en la que se gravan la lneas. La lnea imaginaria que pasa por el cruce de los hilos de la reticula y el centro ptico del objetivo se llama lnea de colimacin del instrumento y klas lecturas de nivel se toman sobre esta lnea. La reticula se fija dentro del telescopio mediante 4 tornillos de soporte que permiten: a) Ajustar los hilos para que la horizontal sea realmente horizontal b) Mover los hilos hasia la lnea de colimacin en forma vertical y lateral. Paralage Ene el efoque de un telescopio sencillo la imagen real que forma ell objetivo se proyecta asia el mismo plano de la reticula. Si esto no se cumple se presenta serios problemas y la lectura de la mira debido al fenmeno conocido como paralaje. Esto es un hecho comn que el elector puede confirmar con facilidad observando 2 objetos distantes situados aproximadamente sobre la misma visual y moviendo el ojo hacia un lado, asi el objeto mas alejado tiene un movimiento relativo con respecto al mas cercano en la dirrecion en la que se halla movido su ojo lo que se conoce como paralaje Enfoque interno Los primeros instrumentos era de enfoque externo. El ocular y el objetivo se montaba en 2 tubos dispuestos de manera que uno pudiera deslizarse dentro del otro y el enfoque que se lograba a travez de ese movimiento relativo. En la actualidad este sistema se sustituye por un telecopio de enfonque interno en el cual el objetivo y el ocular estn montados en un tubo de longitud fija . entre estas lentes se instala una lente cncava mvil. La lente cncava se mueven mediante un mecanismo de plemayera donde el pion etsa conectado a la cuerda del tornillo de enfoque y la imagen se enfoca sin mover el objetivo.
Aunque esta lente extra absorbe algo de luz sus desventajas se compensan al tener un tubo cerrado donde no entra polvo ni humedad. Adems el telescopio de enfoque interno es mucho mas compacto y el desgaste de las superficies deslizantes es menor que en los de enfoque externo en los que estos causa deformaciones con la consecuente perdida de alineacin en el eje principal del objetivo y el ocular . Defectos de la lente En los telescopios topogrficos modernos rara vez se usan lentes simples dados los defectos que limitan la calidad de la imagen. Los defectos mas importantes son La averracion cromatoica y la averracion esfrica. a) Averracion cormatica se recordaran que cuando la luz blanca se refracta a travez de un prima de vidrio se descompone en diferentes colores; el extremo rojo del espectro se reflacta menos que el violeta; este fenmeno conocido como dispercion dificullta la precisin del enfoque y la imange se circundada por una espectro de arcoris. Este defecto se resuelve con 2 lentes umidas una de llas es cncava y la otra convecsa b) Averracion esfrica como su nombre lo indica proviene dell uso de lentes de superficie esfrica y como la anterior impide el enfoque preciso debido que los rayos que insiden en los bordes de la lente se refratan mas cenrca de la lente ptico que los que insiden en su centro . esta aberracin de puede reducir bloquenado las lentes para que solo se use la porcin central lo cual tambin limita la cantidad de luz que llega al observador; la solucion mas comn es 2 lentes acomodadas de modo que la averracion de una reduzce de forma considerable la de la otra. Miras o estadales de nivelacin Las miras que se usan en trabajos ordinarios de nivelacin son piezas seccionales y se ensamblan ya sea de manera telescpica o mediante uniones abatibles que se unen en forma vertical. La mayora de los diseos modernos se hacen con aliaciones de aluminio aunque aun existen miras de caoba. Segn el estndar britnico las longitud de las miras debe ser entre 3,4 o 5 metros. El estndar britnico tambin especifica que se deven tener marcas de graduacin de 10 milimetros espaciadas en intervalos de 10 millimetros; las primeras 3 masrcas de cada intervalos de 100 mm estn conectadas mediante una lnea vertical para formar una E normal o invertida. De esta forma los intervalos de 50 o 100 mm se identifican por estas figuras. Ell primer metro se mide de negro sobre fondo blanco el siguiente de rojo y asi de forma sucesiva. Miras de nivelacin de precisin esta mira se usa para trabajos para trabajos mas precisos. En un marco de madera se fija una tira graduada la cual se asegura con sus
partes inferior y la superior y un resorte para calibrar su longitud de modo que llas variaciones de marco por cambios de temperatura no afecten lla longitud de la tira graduada. Tambin cuenta con un par de azas y un nivel circular de burbuja, la mira simpre se coloca sobre una placa de acero y se puede sujetar con 2 tirantes engarsados en la parte superior de su longitud ajustable para mantenerse en posicin vertical. Adems se puede girar sin mover los tirantes para apuntar hacia el nivel. 4.2NIVELACION DE PERFIL Y DIFERENCIAL En la nivelacin de perfil el objeto es encontrar las elevaciones de puntos a distancias conocidas obtenindose el perfil del terreno a lo largo de la lnea de nivelacin. Durante la localizacin y trazo de caminos ferrocarriles canales, etc; se colocan estacas a intervalos regulares para materializar el eje de la via de comunicacin que se trata. Ordinariamente el intervalo entre estacas es de 20 metros y los puntos colocados a cada 20 metros desde el principio de la linea se llaman estaciones completas. El trabajo en el campo de la nivelacin diferencial y en la nivelacin de perfil es casi el mismo la difencia principal es que en la primera todas las estaciones son puntos de liga mientras que en la segunda hay estaciones intermedias. Adems en la nivelacin de perfil se miden las distancias entre las estaciones intermedias. En los bancos de nivel (Bn) y puntos localizados (pl) el estadal se coloca sobre la varilla estoperol o grapa de estos puntos se le imprime movimiento de vai y ven asia adenlante y asi atrs para tomar la minima de lectura y esta se aproxima a que milmetro; en cambio en las estaciones intermedias el estadal se coloca en el terreno por que este es el dato que se necesita mantenindolo vertical al ojo y las lectura se toman generalmente al centmetro 4.2.2 NIVELACION DIFERENCIAL Se llama asi a la nivelacin que tiene como nico objeto determinar la diferencia de elevacin de 2 o mas puntos del terreno sin La nivelacin diferencial puede ser simple o compuesta NIVELACION SIMPLE La nivelacin superficial es simple cuando el desnivel entre 2 puntos puede obterse haciendo solamente una estacin con el instrumento. Este caso se presenta cuando los puntos cuyo desnivel se desea conocer no estn separados por una distancia mayor de 200 metros y el denivel entre los mismos no es mayor que la longitud del estadal.
NIVELACION COMPUESTA Cuando no puedan cumplirse las condiciones sealadas para la nivelacin simple por que los puntos extremos de la lnea cuyo desnivell se desea conocer estn muy lejanos uno de otro o hay obstculos intermedios entonces el denivel se obtiene por medio de una nivelcion compuesta que consiste en repetir la operacin indicada para la nivelacin simple tantas veces como sea necesario estableciendo puntos intermedios denominados puntos de liga donde se hacen 2 lecturas en el estadal una adelante y otra atrs. Los puntos de liga deven ser puntos definidos y se establecern empleando objetos naturales o artificiales como rocas, troncos, arboles, estacas con clavos o grapas y marcas pintadas o labradas con cincel. La nivelacin diferencial compuesta requiere una serie de cambios una seride cambios de instrumentos a lo largo de la ruta general y para cada cambio una lectura atrs en el estadal colocado sobre un punto de elevacin conocida y otra lectura adelante al punto de elevacin desconocida LEVANTAMIENTOS CON TRANSITO Descripcin del transito: El transito es un gonimetro cuyo anteojo puede dar una vuelta completa alrededor del eje de alturas consta esencialmente de las partes siguientes: El anteojo: elemento fijado a el eje transversal horizontal denominado eje de alturas que descansa en los cojinetes de los soportes. El anteojo se puede hacer girar alrededor de su eje horizontal y se puede fijar en cualquier posicin en un plano vertical por medio del tornillo de presin del movimiento vertical; una vez fijo este tornillo se puede comunicar pequeos movimientos al anteojo alredor del eje horizontal asiendo girara el tornillo tangencial del movimiento vertical El circulo vertical: se encuentra unido al eje horizontal y fijado a uno de los soportes de el anteojo esta el vernier del crculo vertical. El anteojo lleva en su parte inferior un nivel de burbuja que sirve para usar el transito como nivel. Se dice que el anteojo esta en posicin directa cuando el nivel queda debajo de el en posicin inversa cuando esta arriba. El giro que se le da al anteojo para pasar de una posicin a la otra es lo que se llama vuelta de campana. En el interior del tubo del anteojo esta el sistema ptico que le da el poder amplificador. El poder amplificador es la relacin del la longitud aparente de la imagen a la del
objeto. Cuando se visa un objeto se acciona el tornillo de enfoque del objetivo hasta que la imagen aparece clara y el ocular hacia adentro o hacia afuera hasta que parezcan claros los hilos de la retcula. La funcin principal del objetivo es formar una imagen visible el centro ptico del objetivo es el punto interior de los lentes por elo que pasa cualquier rayo de luz sin cambiar de direccin. El foco principal es un punto en el eje ptico atrs del objetivo en el que los rayos que entran al anteojo y que son paralelos al eje ptico van a dar al foco. La distancia focal del objetivo es la distancia de su centro ptico a su foco principal la imagen formada en el objetivo es invertida. El ocular que comn mente se usa llamado de imagen recta reinvierte la imagen de manera que aparece al ojo en su posicin normal. El anteojo esta provisto de una retcula de 3 hilos horizontales paralelos entre si y equidistantes y de un hilo vertical que corta por en medio a los 3 anteriores. Estos hilos se sujetan a un anillo metlico que constituye el anillo de la reticula; este anillo es menor que el tubo del anteojo y se mantienen en su lugar con 4 tornillos por medio de los cuales se puede mover vertical u horizontalmente. La lnea de colimacin esta definida por la intervencin de los hilos de la reticula y el centro ptico del objetivo. El disco superior o disco del vernier al cual estn unidos los soportes del anteojo y el disco inferior al cual esta fijo un circulo graduado o limbo horizontal estn sujetos respectivamente a una espiga y un mango cuyos ejes de rotacin coinciden y estn situados ene el centro geomtrico del circulo graduado. El mango o eje exterior que lleva el disco inferior puede sujetarse en cualquier posicin por medio del tornillo de presin de movimiento general. Una vez apretado este tornillo se puede producir pequeos movimientos asiendo girar ell tornillo tangencial del movimiento general. De la misma manera la espiga que lleva el disco superior puede sujetarse al mango exterior por medio del tornillo de presin del movimiento particular. Despus de que se apretado este se pueden comunicar pequeos movimientos haciendo girar el tornillo tangencial del movimiento particular . El eje alrededor del cual gira la espiga y el mango verticales se llama eje aximetral del instrumento.
Sobre el disco superior se encuentra montada una brjula. Si el circulo graduado de la brjula es fijo sus puntos n y s se encontraran en el mismo plano vertical de la visual de el anteojo. Uno de los costados de la caja en donde se encuentra la brjula hay un tornillo que sirve para asegurar el movimiento de la abuja cuando no esta en uso evitar que se doble el pibote de apoyo durante el transporte del aparato. El disco superior lleva montados 2 niveles de burbuja en ngulo recto y que sirven para nivelar el transito. El circulo horizontal esta graduado generalmente en medios grados pero algunas veces en terceras partes de grado o cuartos de grado. Todos los trnsitos tienen 2 vernier llamados a y b para leer el circulo horizontal. Sus ndices tienen una separacin de 180 grados. El mango o eje exterior se encuentra asentado en un hueco cnico de la cabeza de nivelacin. La cabeza de nivelacin tiene abajo una articulacin de rodilla que fija el aparato al plato de la base pero permitiendo la rotacin quedando la misma articulacin como centro. Los tornillos niveladores presionan la cabeza de nivelacin contra el plato de la base. Cuando se giran estos tornillos el aparato se mueve sobre la articulacin de rodilla; y cuando los tornillos niveladores se encuentran flojos no hay presin sobre el plato de base y el transito puede moverse lateralmente con respecto al plato. Del extremo de la espiga cuelga una cadena con un gancho para suspender la plomada. El instrumento se monta en un triple atornillando el plato de base en la cabeza del triple